Тенденции автомобильного двигателестроения. Описание конструкции двигателя, его тепловой и динамический расчёт. Прочностной расчет шеек коленчатого вала и шатуна, анализ уравновешенности двигателя, технология проведения работ по его сборке-разборке.
Данный дипломный проект посвящен разработке конструкции бензинового автомобильного двигателя мощностью 90 КВТ, предназначенного для установки на легковые автомобили. Работа включает в себя, описание конструкции двигателя, обоснование выбора исходных данных, расчеты прочности основных деталей двигателя, технологическую и экономическую части, а также главу, посвященную вопросам охраны труда. Можно сформулировать некоторые основные требования, предъявляемые к двигателю. O Надежность работы на всех эксплуатационных режимах.Были также и минусы - двигатель требовал более качественного и технологичного топлива, так как работать на дровах он уже отказывался. И для того, чтобы это подтвердить, двигателисты различных автомобильных компаний не спят ночами, придумывая различные системы, позволяющие поднять КПД двигателя до предела. А препятствия следующие: механические потери, неполное использование энергии сгорания топлива, вопросы, связанные с экономичностью, высокая себестоимость современных двигателей и систем управления, увеличение массы мотора, улучшение характеристик двигателя. Маховик делают максимально легким, чтобы не утруждать двигатель вращением лишней массы, да и отклик на нажатие педали газа при этом сократится. Но у двигателей, оснащенных этой системой, появился небольшой недостаток - отсутствие разряжения во впускном коллекторе, которое необходимо для работы вакуумного усилителя тормозов.Анализ имеющейся технической информации по двигателям зарубежных аналогов показывает, что основной тенденцией развития рабочего процесса, отслеживающейся на протяжении последних десятилетий, является снижение выбросов токсичных веществ и расхода топлива. Для принятия оптимальных решений по концепции рабочего процесса двигателей после 2000 г. необходимо провести ряд работ по проверке эффективности, технологической возможности и экономической целесообразности следующих направлений. К примеру, такое решение реализовано в серийном двигателе фирмы Mazda, где достигнуто снижение расхода топлива на автомобиле 10…15% Такое решение на автомобиле Мерседес класса “С” дало экономию расхода топлива 14% (2,3 л. с компрессором, 142 КВТ, против 2,8 л., 142 КВТ). Для работы двигателя на высоких оборотах, соответствующих максимальной мощности, реализуется короткий трубопровод; при настройке на обороты, близкие к зоне максимального момента - длинный.К перспективным типам конструкции блоков цилиндров относятся моноблоки и блок-картеры из специальных легких сплавов и блоки с различными видами покрытий цилиндров и залитыми вставками из композиционных материалов, целями создания которых являются существенное снижение массы блока (до ~50%), реализация минимального теплового зазора в паре цилиндр-поршень и обеспечение высокого ресурса пар трения цилиндр-поршень-поршневые кольца. Основной проблемой создания, указанных выше блоков, является отработка высокоэффективной технологии изготовления. К блокам такого типа относятся блоки из заэвтектических высококремнистых алюминиевых сплавов, блоки с покрытием типа Nicasil, NCC, блоки армированные различными минеральными волокнами и керамическими материалами. В качестве перспективных материалов для изготовления блоков цилиндров рассматривается и литейный алюминиевый сплав. Гильзы цилиндра изготавливаются из трубы, выполненной из стандартного алюминиевого сплава или заэвтектического сплава типа "390" с антифрикционной обработкой рабочей поверхности оксидированием, покрытием Nicasil или др., либо из серого чугуна с финишной обработкой.Головки блока цилиндров в перспективе будут блочными с применением конструкторских и технологических мер по снижению тепловых потоков через стенки в систему охлаждения, что приведет к снижению температуры стенок камеры сгорания, вероятности появления детонации, увеличит надежность камеры сгорания.O большие габариты в длину изза увеличения шага двигателя; Поэтому выбран двигатель 4-х тактного типа. Это значительно повышает жесткость корпуса, сокращает шаг двигателя, общую длину двигателя, уменьшает длину коленчатого вала, тем самым повышая его жесткость и прочность на кручение; При этом падает перепад температуры между воздухом и поверхностью водо-воздушного радиатора. Однако при воздушном охлаждении существует проблема охлаждения критических зон (напр. перемычки между цилиндрами).Кроме того, в блоке имеются отверстия под болты крепления головки, отверстия для перепуска воды и масла из блока в головку цилиндров, через установочные втулки для головки. Далее по каналам в КВ поступает внутрь коренных шеек, далее масло двигается по каналу в шатунные шейки и изнутри по каналам к наружным поверхностям шатунных шеек. В нижней плите расположено огнеупорное днище с седлами посадки клапанов, опорная поверхность газового стыка, в которой имеются отверстия для перетекания масла и охлаждающей жидкости. В форсунках имеются клапана, которые срабатывают в зависимости от давления в системе. В данную систему входят: a) Система подачи топлива. b) Система зажигания. c) Система гашения д
План
Содержание
Введение
1. Обзор конструкций современных двигателей
2. Анализ тенденций развития автомобильного двигателестроения
2.1 Тенденции развития рабочего процесса
2.2 Материалы в современном двигателестроении и тенденции применения новых материалов
2.3 Перспективы развития конструкции основных деталей двигателя
3. Обоснование выбора исходных данных
3.1 Описание конструкции двигателя
4. Тепловой и динамический расчет двигателя
4.1 Тепловой расчет двигателя
4.1.1 Результаты теплового расчета двигателя
4.1.2 Анализ результатов теплового расчета двигателя
4.2 Динамический расчет двигателя
4.2.1 Выбор и обоснование исходных данных для динамического расчета двигателя
4.2.2 Результаты динамического расчета двигателя
4.2.3 Анализ результатов динамического расчета двигателя
5. Прочностной расчет шеек коленчатого вала и шатуна
5.1 Выбор и обоснование исходных данных для прочностного расчета двигателя
5.2 Результаты прочностного расчета двигателя
5.3 Анализ результатов прочностного расчета двигателя
6. Анализ уравновешенности двигателя
7. Технология проведения работ по сборке-разборке двигателя
7.1 Разборка двигателя
7.2 Разборка и сборка головки цилиндра
8. Технология производства шатуна
8.1 Конструктивные особенности шатуна
8.2 Схема технологического процесса обработки шатуна резаньем
8.3 Расчет штучного времени на производства шатуна
9. Технико-экономическое обоснование
10. Меры по технике безопасности
Список литературы
Введение
Данный дипломный проект посвящен разработке конструкции бензинового автомобильного двигателя мощностью 90 КВТ, предназначенного для установки на легковые автомобили.
Работа включает в себя, описание конструкции двигателя, обоснование выбора исходных данных, расчеты прочности основных деталей двигателя, технологическую и экономическую части, а также главу, посвященную вопросам охраны труда.
Можно сформулировать некоторые основные требования, предъявляемые к двигателю.
O Простота конструкции.
O Надежность работы на всех эксплуатационных режимах.
O Минимальный расход топлива и масла.
O Минимальные габаритные размеры и масса двигателя.
O Полная динамическая уравновешенность сил и моментов движущихся масс.
O Надежный пуск.
O Удобство и безопасность обслуживания при эксплуатации.
O Автоматизация управления.
O Отсутствие запретных зон частот вращения для эксплуатационных режимов работы.
O Технологичность конструкции деталей, узлов и агрегатов.
O Пожаробезопасность.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
